鋰電池是以鋰金屬或鋰合金為正極材料,非水性電解質溶液的電池。鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。金屬鋰電池最早由吉爾伯特·n·劉易斯提出并研究。由于鋰金屬的化學性質非?;钴S,因此鋰金屬的加工、保存和使用對環境有很高的要求。因此,鋰電池已經很久沒有被使用了。隨著科學技術的發展,鋰電池已成為主流。
鉛酸電池(VRLA)是以鉛及其氧化物為電極,以硫酸溶液為電解液的電池。鉛酸蓄電池在放電狀態下,正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;在充電狀態下,正負極的主要成分為硫酸鉛
單體鉛酸蓄電池的標稱電壓為2.0V,可放電至1.5V,充電至2.4V;在應用中,六個單體鉛酸蓄電池通常串聯在一起,形成一個標稱的12V鉛酸蓄電池,以及24V、36V、48V等
從蓄電池安全保護的角度來看,18650個蓄電池設計了安全閥,不僅可以釋放內部過大的壓力,但也要物理斷開電池與外部世界之間的電路連接,這相當于物理隔離電池,以確保電池組中其他電池的安全。此外,鋰電池組通常配備BMS保護板,可以精確控制電池組中每個電池的狀態,直接從根本上解決過充放電問題
鋰電池BMS電池管理系統可以為電池提供全面的保護。其功能包括:充放電高低溫保護;單段過充放電電壓保護;充放電過電流保護;短路保護;充電提示等
鋰電池組的電解液是鋰鹽和有機溶劑的混合溶液,其中商用鋰鹽是六氟磷酸鋰。該材料在高溫下容易熱分解,與微量水和有機溶劑發生熱化學反應,降低電解液的熱穩定性
磷酸鐵鋰主要用于動力鋰電池。磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩定,不易分解。即使在高溫或過充情況下,也不會像鋰鈷氧化物那樣崩塌和發熱,也不會形成強氧化性物質,因此具有良好的安全性。據報道,在實際操作中,短路實驗中發現少量樣本燃燒,但沒有發生爆炸。鋰電池組的安全性有了很大提高
相比之下,鉛酸電池缺乏BMS系統保護。在安全保護方面,除了安全閥,鉛酸電池似乎很差。BMS保護幾乎不存在。許多低質量的充電器在完全充電后甚至無法關機。安全保障遠遠不是鋰電池。再加上低質量的充電器,沒有意外是你人品好。
電動汽車經常發生自燃和爆炸,其中大部分是由電池充放電引起的。一些專家解釋說,鉛酸蓄電池的充電時間太長。充電結束時,兩極轉化為有效物質后,如果繼續充電,將產生大量氫氣和氧氣。當這種混合氣體的濃度占空氣中的4%時,就為時已晚了。如果排氣孔堵塞或氣體過多,一旦發生明火就會爆炸,首先會損壞電池,最壞的情況是傷人傷物。換句話說,一旦鉛酸蓄電池充電過度,就會增加爆炸的可能性。目前市場上的鉛酸電池沒有任何“過充保護”,這使得鉛酸電池在充電時,尤其是在充電結束時,非常危險
最后,如果電池結構因意外碰撞而損壞,鉛酸電池似乎比鋰電池更安全。然而,在這一級別的事故中,電池材料長期暴露在開放環境中,爆炸是不可能的
從上述鉛酸電池和鋰電池的安全危害可以看出,鉛酸電池最大的安全危害在于其組成材料。鉛酸蓄電池的電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液為硫酸溶液。這些組成材料的穩定性不是很高。如果發生液體泄漏或爆炸事故,其危害將遠遠高于鋰電池。